วัสดุเครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์ทั่วไป

การเติม TaC (NbC) ลงในซีเมนต์คาร์ไบด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพ ในโลหะผสม TiC/Ni/Mo การแทนที่ TiC บางส่วนด้วยคาร์ไบด์ เช่น WC และ TaC ซึ่งมีความเหนียวที่ดีกว่า จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของซีเมนต์คาร์ไบด์และขยายขอบเขตการใช้งาน การเติม WC และ TaC ช่วยเพิ่มคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

● ความทนทาน
● โมดูลัสความยืดหยุ่น
● ความต้านทานต่อการเสียรูปพลาสติก
● ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง

นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มการนำความร้อนและความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ทำให้เครื่องมือเหมาะสมกับการตัดแบบไม่ต่อเนื่องมากขึ้น ในโลหะผสม WC-Co ประสิทธิภาพสามารถปรับปรุงได้โดยการเติมคาร์ไบด์ เช่น TaC, NbC, Cr3C2, VC, TiC หรือ HfC ในปริมาณ 0.5% ถึง 3% (เศษส่วนมวล) วัตถุประสงค์หลัก ได้แก่:

● การขัดเกลาเมล็ดธัญพืช
● รักษาโครงสร้างผลึกให้สม่ำเสมอโดยไม่มีการตกผลึกใหม่เกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
● เพิ่มความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอโดยไม่ลดทอนความเหนียว

นอกจากนี้ สารเติมแต่งเหล่านี้ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในด้านต่างๆ ดังนี้:

● ความแข็งที่อุณหภูมิสูง
● ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
● ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน

ในระหว่างการตัดเฉือน ฟิล์มออกไซด์ที่แข็งแรงและชดเชยตัวเองได้จะก่อตัวขึ้น ซึ่งต้านทานการสึกหรอแบบยึดติดและแบบแพร่กระจายเมื่อทำการตัดเฉือนโลหะหรือโลหะผสมบางชนิด สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอของเครื่องมือและเพิ่มความสามารถในการต้านทานการสึกหรอแบบเป็นหลุมและการสึกหรอที่ด้านข้าง ประโยชน์เหล่านี้จะเด่นชัดมากขึ้นเมื่อปริมาณโคบอลต์ในคาร์ไบด์ซีเมนต์เพิ่มขึ้น

● คาร์ไบด์ซีเมนต์ที่มีส่วนผสมของ TaC (NbC) 1% ถึง 3% (โดยมวล) สามารถใช้ในการกลึงเหล็กหล่อชนิดต่างๆ ได้ รวมถึงเหล็กหล่อแข็งพิเศษและเหล็กหล่ออัลลอยด์
● โลหะผสมโคบอลต์ต่ำที่มี TaC (NbC) 3% ถึง 10% (เศษส่วนมวล) เช่น YG6A, YG8N และ YG813 มีความหลากหลาย สามารถนำไปใช้ในกระบวนการต่างๆ ได้แก่:

เหล็กหล่อเย็น
เหล็กหล่อเหนียว
โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
วัสดุที่ยากต่อการขึ้นรูปด้วยเครื่องจักร เช่น สแตนเลส เหล็กชุบแข็ง และโลหะผสมทนความร้อนสูง

โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมเหล่านี้เรียกว่าโลหะผสมอเนกประสงค์ (YW) การเพิ่มปริมาณโคบอลต์อย่างเหมาะสมจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของคาร์ไบด์ซีเมนต์ประเภทนี้ ทำให้เหมาะสำหรับการกลึงหยาบและการตัดแบบไม่ต่อเนื่องของวัสดุที่กลึงยาก การใช้งานได้แก่:

● การลอกผิวเหล็กหล่อและเหล็กดัดขนาดใหญ่
● การกลึง การไส และการกัดเหล็กกล้าออสเทนิติกและโลหะผสมทนความร้อน
● การตัดเฉือนด้วยมุมคายเศษขนาดใหญ่ พื้นที่ตัดขนาดใหญ่ และความเร็วปานกลางถึงต่ำ
● การกลึงหยาบด้วยเครื่องกลึงอัตโนมัติ เครื่องกลึงกึ่งอัตโนมัติ และเครื่องกลึงอเนกประสงค์
● ผลิตดอกสว่าน ดอกกัดเฟือง และเครื่องมืออื่นๆ ที่มีความแข็งแรงของคมตัดสูง**

ในโลหะผสม WC-TiC-Co ปริมาณ TiC ที่มากเกินไปจะเพิ่มความไวต่อการแตกร้าวจากความร้อน ส่งผลให้เปราะมากขึ้น การเติม TaC ลงในโลหะผสม WC-Ti-Co ที่มี TiC ต่ำและโคบอลต์สูงจะช่วยปรับปรุง:

● ความทนทาน
● ความทนทานต่อความร้อน
● ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน

ในขณะที่ TiC ลดความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน TaC จะชดเชยส่วนนี้ ทำให้โลหะผสมนี้เหมาะสมสำหรับการใช้งานในกระบวนการกัดขึ้นรูป ทางเลือกที่ราคาถูกกว่า เช่น NbC หรือคาร์ไบด์ Hf-Nb (สัดส่วนมวล: Hf-60%, Nb-40%) สามารถใช้แทน TaC ได้ ในโลหะผสม TiC-Ni-Mo การเติม TiN, WC และ TaC พร้อมกันจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติอย่างมีนัยสำคัญดังนี้:

● ความแข็ง
● ความแข็งแรงดัดงอ
● ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน
● การนำความร้อน

ที่อุณหภูมิสูง (900–1000°C)